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摘 要： 随着工业的发展，工业产品由传统的机械产品向机电一体化产品、信息电子产品方向发展，技术含量大为提高；社会的消费观念也不断发生变化，产品的功能已不再是消费者决定购买的最主要因素，产品的创新性、外观造型、宜人性、环保性等因素愈来愈受到重视，并在产品的竞争中占据突出地位。这种发展形势下促使企业在着手进行新产品开发时把面向产品的创新性、外观造型、人机工程等的设计提到一个新的高度，从而也迫切要求对工业设计的研究能有进一步的突破，以提高企业形象、产品设计水平和市场竞争力。
关键词： 外观造型；防护；加工中心
引言
加工中心是在数控技术基础上，根据多品种小批量加工工艺的要求，结合当代新技术、新材料、新工艺和新的机床功能部件以及人们发展了的新的审美意识与需求，运用产品造型的形式美、色彩美、材质美以及人机工程学的基本法则、理论和现代设计观念与技巧等多种高技术设计结合而成的具有高精度、高速度、高效率和高自动化的现代化生产设备。它不仅在结构性能方面相对于普通机床发生了根本的变化，而且在外观造型设计的方面也形成了自身独特的风格与特点.加工中心造型设计的特点，旨在提高加工中心外观造型质量，以求进一步提高其在国内外市场的竞争力与附加值，使产品立于不败之地。
1.防护设计的重要性和必要性
加工中心具有高速主轴、高性能数控系统、高精度快速进给系统、高效冷却系统、高精度和高速的的检测技术、高性能刀具以及高安全性能。加工中心在高速加工时，安全性问题也是必须考虑的。在高速加工时，高温飞溅的切屑、润滑油的飞溅、刀具损坏后高速飞出等因素，都是防护装置必须考虑的。因此，合理、可靠的机床设计就成为设计中的一个重要环节。所以在即充分全面地考虑到对机床本身的安全保护，又能做到以人为本，避免因设计的不合理带来对操作使用者潜在的危险，而且使加工中心外观上给人以亲切感，宜操作性，美的感觉。通过机床防护要表达出机床的一种稳重，刚毅等感觉。从而表达出加工中心独有的特点。
2.外防护设计要素
2.1形式要素
（1）传统的外防护是以传统的“形式服从功能”的设计理念设计的，普遍缺乏整体感，线条使用不当，形式美法则运用效果差，但基于对“形式服从功能”的片面理解，过于注重保留功能部件的原始形，极少对其加以美化，整体造型过于“功能主义”。各部件没有做到有机的结合，仅仅是被机械地连接在一起，整体造型非常松散、杂乱，缺乏整体感，同时给清洁维修等工作人员带来了困难。罩壳仅仅是顺应内部结构设计，线条运用单一，过多地采用直线、平面、直角，使整体造型过于古板、陈旧。各种形式美法则，例如，变化与统一、比例与尺度、均衡与对称、节奏与韵律等等均没有得到很好的体现。一些机床的比例尺度设计不佳，致使视觉平衡性较差，影响了整体效果。
（2）造型语意表达不明
造型对功能的传达不够明显、确切、恰当，并且没有很好的表达其操作特征。大部分机床都需要使用者经过长时间的学习培训才可以了解其各部件用途，掌握其操作方式。这种语意不明的机床使操作过程变得繁琐，给机床操作人员带来了心理压力，增加了操作人员的紧张感，致使其容易疲劳，降低了操作安全性。
（3）造型尺寸不符合人机工程学原则
由于一些机床功能的特殊性，工人操作时，操作姿势非常不自然，例如过度地弯腰，上身过度前趴等，这些不自然的姿势都会加速工人疲劳，给工人的身体健康带来伤害。同时，在造型设计时，对于维修界面没有提供太多的关注，致使维修工人对机床进行维修时，身体姿势别扭，不合理的维修空间增加了维修工人碰伤、擦伤的可能性，维修工作因此变得困难，维修工人的身体健康无法得到保证。
2.2色彩要素
大部分机床主色调采用低纯度，低明度的暗色调以增加机床的沉稳特性，缺乏稍高明度的亮色调加以对比，致使机床显得较为陈旧，给人一种无法接近的冰冷感，无法体现出设备的精密性和高科技性。一些机床采用高明度的亮色调作为主色调，加以低纯度、低明度的暗色调色块以形成对比，体现变化与统一的形式美法则，但是色块大小把握得还是不好，使整体效果显得较为杂乱，没有统一感，没有视觉中心。同时各个部件的用色没有恰当的表现出此部件的功能与运动特征。
2.3细节设计要素
整体主要由钢板焊接或铸造而成。表面处理工艺较落后，比较粗糙，边角毛糙，表面涂漆效果不理想。操作件多用金属制成，质感较为冰冷，有些形状设计不合理，长期操作会致使四肢疲劳甚至受伤。
2.4安全隐患
通过这些年的产品检验，发现机床产品存在的安全隐患和问题有：
隐患一：工件刀具飞出危险暗藏杀机。机床是属于高速运转的机械。机床的主轴旋转速度低则每分钟数百转，高则每分钟上万转至几十万转。高速旋转的工件和/或刀具存在飞出危险。可造成人身伤害甚至死亡。具体表现在：
（1）工件或刀具的装夹不牢固，造成工件或刀具飞出。
（2）防护装置或装配不符合要求，对飞出的工件或刀具防护不住。
（3）在产品上或技术上缺少对用户必要的警告内容。
隐患二：静止危险不容忽视静止危险主要是指产品外漏部件的结构，外型上对人的伤害。如外漏部件的尖棱、尖角、毛刺等对人可能造成划伤。产品上出现尖棱、尖角和毛刺现象，不仅仅给人一种“产品粗糙”的印象，更重要的是对人员（操作者）可能造成不同程度的划伤或刺伤。
另外钣金件加工质量参差不齐，板面不平整，过渡不圆滑，错边错位现象较多，油漆较差；常缺少各种警示标牌，缺少日常维护标牌例。
3.数控机床造型的发展方向
通过对近年来数控机床形态和色彩设计的发展来看，数控机床基本外形和色彩设计的发展趋势是：
3.1总件集成风格的迅速发展 总体集成风格（形态风格、色彩风格）在未来造型设计中所占比例将加大。双色制风格可能更趋于成熟、规范化。模块化设计已成为机床设计的主要模式，模块集成后使机床本身以及各种系列的机床造型风格统一。此外，由于工业工程的推行，使以机床为中心的生产环境集成一个适宜人劳动的集成系统，要求机床的造型风格与环境等集成一种和谐、统一的风格。因此，不是从单机角度而是从总体集成角度来确定数控机床造型风格设计，这是现代风格设计导向性的新特征。
3.2企业特色风格将规范化和多元化
在市场竞争中，企业产品的形象风格将构成企业形象的主体内容，应将其规范化，以保证形象风格的统一性、连续性及创造性。为了保证本企业形象的特色，同类数控机床，配套数控系统等在形态风格和色彩风格的处理上又要强调自己的特异性。
3.3色彩的宜人性将得到更好的运用
随着工作环境中照明条件的改善，数控机床今后的色彩风格可能向明度差大、对比鲜明的趋势发展。
3.4硬性、冷漠的高技术化风格将出现“软化"趋势
高技术化设计风格的风行，使人们产生“高技术恐俱症”。高技术化风格的优点是突出了功能、技术对形式的制约，但过于冷漠，缺乏心理上的宜人性。从当代设计发展趋势看，外观具有亲切感的设计能争取购买力。
3.5人、机、环境的协调性进一步提高造型设计风格将更注重人机关系。
3.6绿色设计
外观造型设计将体现出绿色设计的内涵时代的变化，会带来人对材料需求和加工工艺的变化。数控机床的造型材料、加工工艺和面饰工艺将有所改进，体现环保意识。
3.7注重肌理设计
机电产品的表面加工、表面处理不仅仅是物理性的作用。还有增强形态个性的精神作用。
3.8简洁化程度加深
纵观国内外机床、仪器等博览会，近年来产品的造型设计，绝大部分呈平面立体构成的形态，刚劲有力，其色彩明快、工艺简单、视觉效果简洁感人。
3.9形式服从功能的设计逐渐转变为形式和功能在设计初一起考虑
在加工中心设计的初步阶段，就考虑机床的外观形状，机床的防护怎么与机床内部部件的搭接。同时防护设计也要考虑机床的起吊与维修等问题。这样避免因内部功能部件都设计投产了，防护才设计出来，没有连接防护的安装面或连接孔，只能现场配做孔等。造成装配时间的延误，有的防护由于机床毛坯的制造精度低，影响防护，防护重新制作等问题。这样也造成了一定的损失。
结论
以上只是在现有的数控机床外形和色彩风格基础上提出的发展趋势，并非发展规律。随着数控技术、材料科学、加工工艺等的发展，可能会使数控机床的结构产生根本性的变革，从而带动数控机床外形和色彩设计的新变化。每一个工业设计人员都应该关注数控机床的发展和变化，以便对数控机床外形和色彩设计的研究进一步深化。
参考文献
[1]秋枫.数控机床的人性化设计[J].设计技术与实践.2006.3.
关键词： 外观造型；防护；加工中心
引言
加工中心是在数控技术基础上，根据多品种小批量加工工艺的要求，结合当代新技术、新材料、新工艺和新的机床功能部件以及人们发展了的新的审美意识与需求，运用产品造型的形式美、色彩美、材质美以及人机工程学的基本法则、理论和现代设计观念与技巧等多种高技术设计结合而成的具有高精度、高速度、高效率和高自动化的现代化生产设备。它不仅在结构性能方面相对于普通机床发生了根本的变化，而且在外观造型设计的方面也形成了自身独特的风格与特点.加工中心造型设计的特点，旨在提高加工中心外观造型质量，以求进一步提高其在国内外市场的竞争力与附加值，使产品立于不败之地。
1.防护设计的重要性和必要性
加工中心具有高速主轴、高性能数控系统、高精度快速进给系统、高效冷却系统、高精度和高速的的检测技术、高性能刀具以及高安全性能。加工中心在高速加工时，安全性问题也是必须考虑的。在高速加工时，高温飞溅的切屑、润滑油的飞溅、刀具损坏后高速飞出等因素，都是防护装置必须考虑的。因此，合理、可靠的机床设计就成为设计中的一个重要环节。所以在即充分全面地考虑到对机床本身的安全保护，又能做到以人为本，避免因设计的不合理带来对操作使用者潜在的危险，而且使加工中心外观上给人以亲切感，宜操作性，美的感觉。通过机床防护要表达出机床的一种稳重，刚毅等感觉。从而表达出加工中心独有的特点。
2.外防护设计要素
2.1形式要素
（1）传统的外防护是以传统的“形式服从功能”的设计理念设计的，普遍缺乏整体感，线条使用不当，形式美法则运用效果差，但基于对“形式服从功能”的片面理解，过于注重保留功能部件的原始形，极少对其加以美化，整体造型过于“功能主义”。各部件没有做到有机的结合，仅仅是被机械地连接在一起，整体造型非常松散、杂乱，缺乏整体感，同时给清洁维修等工作人员带来了困难。罩壳仅仅是顺应内部结构设计，线条运用单一，过多地采用直线、平面、直角，使整体造型过于古板、陈旧。各种形式美法则，例如，变化与统一、比例与尺度、均衡与对称、节奏与韵律等等均没有得到很好的体现。一些机床的比例尺度设计不佳，致使视觉平衡性较差，影响了整体效果。
（2）造型语意表达不明
造型对功能的传达不够明显、确切、恰当，并且没有很好的表达其操作特征。大部分机床都需要使用者经过长时间的学习培训才可以了解其各部件用途，掌握其操作方式。这种语意不明的机床使操作过程变得繁琐，给机床操作人员带来了心理压力，增加了操作人员的紧张感，致使其容易疲劳，降低了操作安全性。
（3）造型尺寸不符合人机工程学原则
由于一些机床功能的特殊性，工人操作时，操作姿势非常不自然，例如过度地弯腰，上身过度前趴等，这些不自然的姿势都会加速工人疲劳，给工人的身体健康带来伤害。同时，在造型设计时，对于维修界面没有提供太多的关注，致使维修工人对机床进行维修时，身体姿势别扭，不合理的维修空间增加了维修工人碰伤、擦伤的可能性，维修工作因此变得困难，维修工人的身体健康无法得到保证。
2.2色彩要素
大部分机床主色调采用低纯度，低明度的暗色调以增加机床的沉稳特性，缺乏稍高明度的亮色调加以对比，致使机床显得较为陈旧，给人一种无法接近的冰冷感，无法体现出设备的精密性和高科技性。一些机床采用高明度的亮色调作为主色调，加以低纯度、低明度的暗色调色块以形成对比，体现变化与统一的形式美法则，但是色块大小把握得还是不好，使整体效果显得较为杂乱，没有统一感，没有视觉中心。同时各个部件的用色没有恰当的表现出此部件的功能与运动特征。
2.3细节设计要素
整体主要由钢板焊接或铸造而成。表面处理工艺较落后，比较粗糙，边角毛糙，表面涂漆效果不理想。操作件多用金属制成，质感较为冰冷，有些形状设计不合理，长期操作会致使四肢疲劳甚至受伤。
2.4安全隐患
通过这些年的产品检验，发现机床产品存在的安全隐患和问题有：
隐患一：工件刀具飞出危险暗藏杀机。机床是属于高速运转的机械。机床的主轴旋转速度低则每分钟数百转，高则每分钟上万转至几十万转。高速旋转的工件和/或刀具存在飞出危险。可造成人身伤害甚至死亡。具体表现在：
（1）工件或刀具的装夹不牢固，造成工件或刀具飞出。
（2）防护装置或装配不符合要求，对飞出的工件或刀具防护不住。
（3）在产品上或技术上缺少对用户必要的警告内容。
隐患二：静止危险不容忽视静止危险主要是指产品外漏部件的结构，外型上对人的伤害。如外漏部件的尖棱、尖角、毛刺等对人可能造成划伤。产品上出现尖棱、尖角和毛刺现象，不仅仅给人一种“产品粗糙”的印象，更重要的是对人员（操作者）可能造成不同程度的划伤或刺伤。
另外钣金件加工质量参差不齐，板面不平整，过渡不圆滑，错边错位现象较多，油漆较差；常缺少各种警示标牌，缺少日常维护标牌例。
3.数控机床造型的发展方向
通过对近年来数控机床形态和色彩设计的发展来看，数控机床基本外形和色彩设计的发展趋势是：
3.1总件集成风格的迅速发展 总体集成风格（形态风格、色彩风格）在未来造型设计中所占比例将加大。双色制风格可能更趋于成熟、规范化。模块化设计已成为机床设计的主要模式，模块集成后使机床本身以及各种系列的机床造型风格统一。此外，由于工业工程的推行，使以机床为中心的生产环境集成一个适宜人劳动的集成系统，要求机床的造型风格与环境等集成一种和谐、统一的风格。因此，不是从单机角度而是从总体集成角度来确定数控机床造型风格设计，这是现代风格设计导向性的新特征。
3.2企业特色风格将规范化和多元化
在市场竞争中，企业产品的形象风格将构成企业形象的主体内容，应将其规范化，以保证形象风格的统一性、连续性及创造性。为了保证本企业形象的特色，同类数控机床，配套数控系统等在形态风格和色彩风格的处理上又要强调自己的特异性。
3.3色彩的宜人性将得到更好的运用
随着工作环境中照明条件的改善，数控机床今后的色彩风格可能向明度差大、对比鲜明的趋势发展。
3.4硬性、冷漠的高技术化风格将出现“软化"趋势
高技术化设计风格的风行，使人们产生“高技术恐俱症”。高技术化风格的优点是突出了功能、技术对形式的制约，但过于冷漠，缺乏心理上的宜人性。从当代设计发展趋势看，外观具有亲切感的设计能争取购买力。
3.5人、机、环境的协调性进一步提高造型设计风格将更注重人机关系。
3.6绿色设计
外观造型设计将体现出绿色设计的内涵时代的变化，会带来人对材料需求和加工工艺的变化。数控机床的造型材料、加工工艺和面饰工艺将有所改进，体现环保意识。
3.7注重肌理设计
机电产品的表面加工、表面处理不仅仅是物理性的作用。还有增强形态个性的精神作用。
3.8简洁化程度加深
纵观国内外机床、仪器等博览会，近年来产品的造型设计，绝大部分呈平面立体构成的形态，刚劲有力，其色彩明快、工艺简单、视觉效果简洁感人。
3.9形式服从功能的设计逐渐转变为形式和功能在设计初一起考虑
在加工中心设计的初步阶段，就考虑机床的外观形状，机床的防护怎么与机床内部部件的搭接。同时防护设计也要考虑机床的起吊与维修等问题。这样避免因内部功能部件都设计投产了，防护才设计出来，没有连接防护的安装面或连接孔，只能现场配做孔等。造成装配时间的延误，有的防护由于机床毛坯的制造精度低，影响防护，防护重新制作等问题。这样也造成了一定的损失。
结论
以上只是在现有的数控机床外形和色彩风格基础上提出的发展趋势，并非发展规律。随着数控技术、材料科学、加工工艺等的发展，可能会使数控机床的结构产生根本性的变革，从而带动数控机床外形和色彩设计的新变化。每一个工业设计人员都应该关注数控机床的发展和变化，以便对数控机床外形和色彩设计的研究进一步深化。
参考文献
[1]秋枫.数控机床的人性化设计[J].设计技术与实践.2006.3.